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風(fēng)機(jī)的壓力是通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計、運(yùn)行和優(yōu)化的核心參數(shù)，直接影響系統(tǒng)效率、能耗和設(shè)備的選型等。風(fēng)機(jī)的壓力包括動壓、靜壓、全壓幾個概念，搞清楚這個幾個壓力的概念以及如何測量這些壓力對風(fēng)機(jī)的設(shè)計、選型和應(yīng)用都有十分重要的作用。 風(fēng)機(jī)的動壓： 氣體流動需要動能，把該動能轉(zhuǎn)化為壓力的形式即為動壓，通常用Pd來表示。由氣流速度產(chǎn)生，計算公式為：
其中： ρ：空氣密度（kg/m3）， v：氣流速度（m/s）。 動壓反映氣流攜帶的動能，可用于推動氣體流動。動壓與氣流速度有關(guān)，速度越高，動壓越大。在風(fēng)機(jī)出口處動壓較高，在管道中會因沿程阻力而降低。 動壓可以用皮托管和差壓計來測量，皮托管實際測出的是全壓與靜壓的差值。 測量動壓的時候，要按照GB/T1036或者GB/T10178來進(jìn)行，對于圓形截面的風(fēng)道，測點位置見下圖，并注意下面的要求： 測試點不得少于24點； 測試點應(yīng)分布在至少3條直徑上，且各半徑上分布不得少于3個測試點
風(fēng)機(jī)的靜壓： 風(fēng)機(jī)靜壓是指氣體對平行于氣流的物體表面作用的壓力， 通常用PS來表示，靜壓是用來克服系統(tǒng)阻力的壓力。 靜壓與與氣流速度無關(guān)，主要取決于系統(tǒng)阻力。靜壓可以是正值，也可以是負(fù)值，比如在風(fēng)機(jī)進(jìn)口處可能為負(fù)壓，出口處為正壓。 靜壓是通過垂直于表面的孔測量出來的，測量孔的位置通常按照GB/T1236或者GB/T10178來進(jìn)行，見下面的示意圖。測量點到風(fēng)機(jī)入口截面的距離至少為風(fēng)道直徑的1.5倍，到風(fēng)機(jī)出口截面的距離至少為風(fēng)道直徑的5倍。
靜壓測量的時候，測壓管需要與管壁垂直，見下圖：
靜壓測量根據(jù)壓力的大小，可以采用微壓計、皮托管或者U型管。 風(fēng)機(jī)的靜壓升是指風(fēng)機(jī)出口的靜壓減去風(fēng)機(jī)入口的靜壓： ΔPS=PS2-PS1 風(fēng)機(jī)的全壓： 風(fēng)機(jī)的全壓為動壓與靜壓之和，通常用Pt來表示。 Pt=PS+ Pd 全壓代表氣流的總機(jī)械能，或者是風(fēng)機(jī)提供的總能量，用于維持氣流運(yùn)動和克服阻力。在風(fēng)機(jī)性能曲線上通常以全壓表示風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程能力。 風(fēng)機(jī)的全壓升是指風(fēng)機(jī)出口的全壓與進(jìn)口的全壓之： ΔPt=Pt2-Pt1 動壓、靜壓和全壓三者的關(guān)系： 能量守恒關(guān)系： 風(fēng)機(jī)的全壓等于動壓與靜壓之和，靜壓用于克服系統(tǒng)阻力，動壓用于維持氣流速度。 系統(tǒng)運(yùn)行時的變化： 由于摩擦損失，氣流流動時，部分動能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致動壓降低，靜壓可能略有下降。 若管道變徑，比如擴(kuò)管，流速降低，動壓減小，部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓。 動壓與靜壓的相互轉(zhuǎn)化： 根據(jù)伯努利方程，在變截面風(fēng)道中： 若風(fēng)道截面積變小：流速增加，動壓增大，靜壓降低。 若風(fēng)道截面積變大：流速降低，動壓減小，靜壓升高。 在設(shè)計風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的時候，要進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)，合理平衡動壓和靜壓，減少不必要的能量損失，如采用變徑管道、優(yōu)化彎頭設(shè)計，增加導(dǎo)流板等。 要充分理解動壓、靜壓、全壓三者的關(guān)系，有助于正確選擇風(fēng)機(jī)、優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，并提高能效。 |
